Einsatz des Strahlzonen-Schlaufenreaktors bei stofftransportlimitierten, mehrphasigen chemischen Reaktionen

Viele chemische aber auch biochemische Reaktionen unterliegen Transportlimitierungen, die Umsatz und Ausbeute beschränken. So kommt insbesondere bei schnellen Reaktionen dem Transport durch Grenzschichten oder Phasengrenzflächen oder auch bei schleichenden Strömungen z. B. durch Biofilme der Überwindung von Transportlimitierungen eine herausragende Bedeutung zu. Durch hohe volumenspezifische Energieeinträge können spezifische Phasengrenzflächen vergrößert und die Mikrovermischung intensiviert werden, wofür zunehmend mikrostrukturierte Systeme oder strahlengetriebene Reaktoren zur Anwendung kommen. Ein Beispiel hierfür ist der Strahlzonen‐Schlaufenreaktor, der Transportprozesse auf unterschiedlichen Skalen gezielt nutzbar macht. In den letzten Jahren konnte der Strahlzonen‐Schlaufenreaktor erfolgreich auf verschiedene Prozesse der biologischen Abwasserreinigung und chemischen Reaktionsführung angewendet werden, wobei die Prinzipien der Aufhebung von Stofftransportlimitierungen sich als universell übertragbar erwiesen haben. In diesem Beitrag sollen exemplarisch einige Anwendungsbereiche des vor 15 Jahren von Prof. Räbiger entwickelten Strahlzonen‐Schlaufenreaktors vorgestellt und diskutiert werden.